重慶大學材料力學教案實驗七切變模量G的測定

2021-03-04 09:36:02 字數 651 閱讀 1311

在比例極限內驗證扭轉虎克定律,測定切變模量

扭轉試驗機、游標卡尺、扭角儀等

在低碳鋼試件上安裝扭角儀(圖7-1)以測量扭轉角,按選的標距,將扭角儀的、兩個環分別固定在標距的兩端截面上,若這兩截在發生相對轉動,千分表就表示出標距,試件中心軸線為分別在(或)截面上點的相位移故、橫截面的相對扭轉角為:

圖7-1

在材料的剪下比例極限內,扭轉角公式為:

式中為扭矩,為圓截面的極慣性矩。同樣採取增量法,逐級載入,如每增同樣大小的扭矩,扭轉角的增量基本相等,這就驗證了虎克定律,根據測得的各級扭轉角增量,可用下式算出相應的切變模量:

式中下標為載入級數(=)。

1) 用劃線機在試件兩端劃標距為的圓周線,用游標卡尺在標距兩端及中間三處互垂方向各測量試件直徑,並記在試件尺寸表中。

2) 根據材料的剪下比例極限和扭角儀量程擬定載入方案,確定最終扭矩值,載入次數和扭矩增量。

3) 根據擬定的載入方案,選擇測扭矩度盤的量程。

4) 安裝試件和扭角儀將試件裝入試驗機夾頭,然後把、環固定在標距兩端的圓周線上,將千分表固定在環上,最後用游標卡尺測量試件軸線到千分表頂桿的實際距離。

5) 預加一定的載荷(略小於最終載荷),解除安裝檢查試驗機和扭角儀是否處於正常狀態。

6) 用手搖逐級載入,每增加一級,讀一次扭角儀讀數,並記錄直至最終載荷。

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